Теплопроводность глинозема меняется в зависимости от температуры, и что можно добавить в состав сырья для повышения теплопроводности

Оксид алюминия, как важный неорганический неметаллический материал, находит широкое применение в таких областях, как электронная упаковка и терморегулирующие материалы. Его теплопроводность является одним из ключевых факторов, влияющих на свойства материалов и их применение.

Изменение теплопроводности глинозема в зависимости от температуры
Теплопроводность глинозема тесно связана с температурой. При очень низких температурах вклад теплоемкости Cv в теплопроводность λ зависит от Cv и T3. С повышением температуры теплопроводность быстро увеличивается. Однако по мере роста температуры средний свободный путь уменьшается, и скорость увеличения теплопроводности с ростом температуры замедляется, приближаясь к определенному значению вблизи температуры Дебая θ d. После этого средний свободный путь становится основным фактором, влияющим на теплопроводность, что приводит к быстрому снижению теплопроводности с ростом температуры. При низких температурах (например, 40 К) теплопроводность достигает максимального значения; в области высоких температур (например, 1600 К) теплопроводность увеличивается за счет вклада фотонной теплопроводности.

Влияние состава сырья на теплопроводность глинозема
Для улучшения теплопроводности глинозема в него могут быть добавлены специальные сырьевые компоненты.
Вот несколько эффективных методов:
Добавьте теплопроводный агент:
Оксид меди: Оксид меди является широко используемым теплопроводным агентом с более высокой теплопроводностью, чем у оксида алюминия. Путем равномерного смешивания оксида меди и оксида алюминия можно получить теплопроводящий композитный материал, тем самым улучшив теплопроводность оксида алюминия.
Диоксид кремния и нитрид кремния: Эти материалы также могут быть добавлены в оксид алюминия в качестве теплопроводящих агентов для улучшения его теплопроводности.
Размер гранулярности управления:
Размер частиц является одним из ключевых факторов, влияющих на теплопроводность глинозема. Вообще говоря, чем меньше размер частиц, тем выше теплопроводность глинозема. Поэтому оксид алюминия можно обрабатывать механическим шаровым размолом, ультразвуковым диспергированием и другими методами, чтобы получить частицы меньшего размера, тем самым улучшая его теплопроводность.
Смешивание и фасовка с различными размерами частиц:
Смешивая и наполняя частицы глинозема разного размера, можно сформировать более компактную структуру упаковки, увеличить объем наполнителя и создать хороший путь теплопроводности. Этот метод помогает улучшить теплопроводность композитных материалов.
Увеличьте содержание альфа-фазы:
Альфа-фаза глинозема обладает высокой стабильностью и кристалличностью, что способствует улучшению теплопроводности материала. Поэтому при выборе глиноземного сырья предпочтение следует отдавать продуктам с высоким содержанием альфа-фазы.
Модификация поверхности:
Поверхностная полярность глинозема сильна, и его совместимость с поверхностью матрицы органической смолы плохая. Модификация поверхности, например, обработка связующим веществом, может улучшить межфазное сцепление между глиноземом и полимерной матрицей, уменьшить явление агломерации и, таким образом, повысить теплопроводность композитных материалов.

Соображения по практическому применению
В практических приложениях, помимо учета влияния состава сырья на теплопроводность глинозема, следует также обратить внимание на следующие моменты:
Типы полимерных матриц: Различные полимерные матрицы по-разному влияют на совместимость и дисперсность алюмооксидного теплопроводного порошка. Поэтому при выборе полимерной матрицы необходимо полностью учитывать ее совместимость с глиноземом.
Содержание глинозема: Хотя чем выше содержание глинозема, тем выше теплопроводность композитного материала, его чрезмерное содержание может привести к снижению других свойств композитного материала, таких как механические или электрические свойства. Поэтому необходимо определить подходящее содержание глинозема, исходя из конкретных сценариев применения и требований.
Условия обработки: Условия смешивания и обработки, такие как скорость перемешивания, температура и время, также могут влиять на дисперсию глинозема в полимере и характеристики конечного композиционного материала. Поэтому в процессе приготовления необходимо строго контролировать условия обработки.

Теплопроводность глинозема проявляет определенную закономерность при изменении температуры, и его теплопроводность может быть улучшена путем добавления определенных компонентов сырья. Для практического применения необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как состав сырья, тип полимерной матрицы, содержание глинозема и условия обработки для получения высокоэффективных теплопроводящих материалов из глинозема.